DE1252574B - Vorrichtung zum Herstellen, Füllen und Verschließen von Kunststoffsäcken - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

Deutsche Kl'.:

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

B 65b

8ia-3/e*.(.(

C 32398 Vn b/81 a
12. März 1964
19. Oktober 1967

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen von Kunststoffsäcken aus einer Schlauchfolie sowie zum Füllen und Verschließen der Säcke, mit Transportrollen, einer Trennschweißeinrichtung, Greifgliedem und mit diesen nachgeordneten Spreizgliedern, mit einem Formkasten im Bewegungsbereich der Spreizglieder und Füll- und Verschließeinrichtungen im Bewegungsbereich des Formkastens. .

Körnige und staubfÖrmige Güter, wie insbesondere Kunststoffe geringen Schüttgewichts, werden in Mengen von 20 bis 50 kg üblicherweise in Säcken aus Papier mit oder ohne Einlagen aus Kunststoffolien auf bekannten Absackvorrichtunigen verpackt. Die gefüllten und verschlossenen Säcke bilden, bedingt durch die Eigensteifigkeit des Verpackungsmaterials, gut stapelbare Gebilde, die gegebenenfalls Kastenformen aufweisen können.

Darüber hinaus hat man bereits versucht, gefüllten Säcken aus Kunststoff eine kastenförmige Gestalt zu geben, wobei die Säcke in Formkästen gefüllt, evakuiert und verschweißt wurden. Säcke mit Seitenfalten und gegebenenfalls abgeschweißten Ecken wurden von Hand in die Formkästen eingelegt, die Formkästen sodann geschlossen, der Sack mit Hilfe von Druckluft aufgeblasen, wobei sich die Folie an die Wandungen der Kastenform anlegte, die Druckluft schließlich abgelassen und der Sack gefüllt wurde. Nach dem Füllen wurde der Sack evakuiert und verschweißt. Auf diese Weise konnten starre, gut zu handhabende, kastenförmige Gebilde erzielt werden. Als nachteilig erwies sich hierbei jedoch, daß die Säcke nur geringste Maßtoleranzen aufweisen durften, um sauber in die Formkästen eingelegt werden zu können, die Säcke in Kastenform, d. h. mit eingelegten Seitenfalten und gegebenenfalls abgeschweißten Ecken, vorgefertigt sein mußten, und schließlich die Säcke nach dem Aufblasen mit Druckluft den Formkasten ausfüllen und nach Ablassen der Druckluft von selbst die Kastenform aufrechterhalten mußten.

Ferner ist bereits eine Vorrichtung zum Herstellen von Beuteln, Säcken od. dgl. bekanntgeworden, der eine Füll- und Verschließvorrichtung unmittelbar nachgeschaltet ist. Diese Vorrichtung arbeitet, indem die Tüten mittels Transportrollen, einer Trennschweißeinrichtung, Greifgliedem und mittels diesen nachgeordneten, um eine Achse umlaufenden Spreizgliedern hergestellt werden, die die Tüten an ein mit Formkästen ausgerüstetes Zellenrad abgeben, das die Tüten seinerseits dann der Füll-, Verschließ- und Ausschiebestation zuführt.

Vorrichtung zum Herstellen, Füllen und
Verschließen von Kunststoffsäcken

Anmelder:

Chemische Werke Hüls Aktiengesellschaft, Mari

Als Erfinder benannt:

Dr. Hermann Amrehn,

Amandus Weiß, Mari;

Dipl.-Ing. Rolf Harnischmacher, Rhade;

Dieter Jablonka, Recklinghausen;

Dipl.-Ing. Dr.-Ing. Helmut König,

Ludwig Wittrock, Mari

Abgesehen davon, daß durch die um eine Achse drehbar angeordnete Vielzahl der Spreizglieder und durch das Zellenrad mit den Formkästen viel ungenutzte Bauhöhe verschwendet wird, eignet sich diese Vorrichtung nicht für die oben beschriebene Verpackung von feinkörnigen oder staubförmigen Schüttgütern in Mengen von 25 bis 50 kg in Kunststoffsäcke, da die an _;sich flexiblen Kunststoffsäcke sich nicht selbsttragend in dem Formkasten halten können.

Der Erfindung liegt also die Aufgabe zugrunde, eine Maschine zum Verpacken feinkörniger und staubförmiger Schüttgüter in Kunststoff säcke zu bauen, wobei die Kunststoffsäcke in der Vorrichtung selbst aus der Schlauchfolie hergestellt werden und der fertig gefüllte und verschlossene Sack ein starres quaderförmiges und daher gut stapelbares Gebilde darstellt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei einer Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art die Spreizglieder mit dem Sack in den einen Klappboden aufweisenden Formkasten senkbar und die Mündungsteile der Fülleinrichtung über die derart abgesenkten Spreizglieder verfahrbar angeordnet sind und daß an der Verschließeinrichtung, im Schwenkbereich des Formkastens angeordnet, eine Vorrichtung zum Evakuieren der Säcke vorgesehen ist.

Die Schlauchfolien können aus Kunststoffen, wie z.B. Polyvinylchlorid, Hochdruck- und Niederdruckpolyäthylen, bestehen. Als Füllgut kommen grundsätzlich pulverige\und körnige Füllgüter, insbeson-. dere pulverige und körnige Kunststoffe, Kunststoff-Granulate, Düngemittel, in Frage.

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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachfolgend an Hand der Zeichnungen näher erläutert. Die wesentlichen Teile der Vorrichtung sind in den Abb. 1 bis 3 wiedergegeben. Von der Schlauchfolienrolle 1 ziehen die Abzugsrollen 2 die Schlauchfolie 21 ab. Die Schlauchfolie 21 liegt bzw. gleitet auf den Auflageflächen 3. Die photoelektrische Abtastvorrichtung 4 stoppt den Abzug der Schlauchfolie 21 von der Rolle!· wenn z.B. eine auf der vorbe-

zurück. Der Schlauchfolienabschnitt ist, wie in A b b. 2 dargestellt, auf den beiden Spreizgliedern 7 in Kastenform aufgespannt. Die unteren Sackecken haben sich dabei als Zipfel selbsttätig ausgebildet 5 und werden beim Einfahren des ausgespannten Sackes in den Formkasten nach oben hin umgelegt. Die Spreizglieder 7 mit aufgespanntem Schlauchfolienabschnitt schwenken mit Hilfe pneumatischer oder elektrischer Transportmittel in die gestrichelt in

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bracht, die andere.Wird mit Hilfe elektrischer oder pneumatischer Tränsportmittel von oben auf die Folie aufgepreßt.

Am Ende der Auflageflächen 3 erfassen zwei Vakuumsaugvorrichtungen 6 die Sackfolie und öffnen den Sackmund, ziehen sodann den Sack über die beiden Spreizglieder 7, und zwar so lange, bis die Abtastvorrichtung 4 den Folienvorschub zum Schweißb Whd d Shiß d

druckten Folie angebrachte Marke in die Abtastvor- ίο Abb.l eingezeichnete Lage und senken sich dann richtung 4 gelangt. Weiterhin gibt sie ein Startsignal in den Formkasten 8 ab.

an die Verschweiß- und Abschneideeinrichtung 5, Ist dieser Schlauchfolienabschnitt auf den Spreiz-

die in einer an sich bekannten Ausführung aus gliedern 7 in den Formkasten 8 eingefahren, so wird

zwei Hochfrequenz- oder thermischen Schweißelek- vor dem JFüllvorgang die Druckluft von dem Stell-

troden und den Schneidemessern besteht. Eine Elek- 15 zylinder, welcher die Sackspannung ausführte, wegtrode ist dabei fest pnterhalb der Sackfolie ange- genommen. Dadurch wird die Sackspannung aufgehoben, ohne daß der Sack in sich zusammenfällt. Die Formstützen können dann nach Befüllen des Sackes ohne Schwierigkeiten herausgezogen werden.

Höhe, Breite und Tiefe des Formkastens sind aus dem für das Füllen einer bestimmten Menge eines Füllgutes erforderlichen Volumen errechenbar. Höhe und Tiefe des Formkastens sind feste unveränderliche Größen für ein Füllgut eines bestimmten Schüttvorgang abstoppt. Während des Schweiß- und 25 gewichtes. Die Breite des Formkastens muß so groß Schneidevorganges erfassen zwei elektrisch oder gewählt werden, daß auch der aufgespannte Sackpneumatisch betätigte Greifer 22 den schon über die abschnitt bei maximaler Maßtoleranz der Schlauchbeiden Formstützen 7 gezogenen Sackmund an den folie in den Formkasten eingeschoben werden kann. Sackseiten etwa Un der Mitte der Seitenflächen der In dem Wägegefäß 9 der Dosierwaage 10 liegt ab-

Spreizglieder 7. Die.'Spreizglieder 7 haben während 30 gewogen eine Sackfüllung vor. Ist der aufgespannte des Überziehens des Sackmundes durch die Vakuum- Kunststoff sack in den Formkasten 8 eingefahren, so vorrichtung 6 einen um etwa 100 mm geringeren Ab- schwenkt das Wägegefäß 9, z. B. mit Hilfe eines stand, als sie bei aufgespanntem Sack entsprechend pneumatischen Stellzylinders 10 a über den zwischen A b b. 2 haben würden. den beiden Spreizgliedern 7 offen aufgespannten

Haben die genannten Greifer 22 den Sackmund 35 Sackmund, sodann wird der Gefäßabsperrschieber 11 erfaßt, so beginnen .die Spreizglieder 7 auseinander- , mit Hilfe des pneumatischen Stellzylinders 12 gezulaufen, d. h. ihr gegenseitiger Abstand nimmt zu. öffnet, worauf die Füllung des Gefäßes sehr schnell Hierbei bleibt vorzugsweise eine Formstütze fest in den Sack fällt. Ist der Behälter 9 entleert, so stehen, während sich die andere von der fest stehen- schwenkt er in seine Ausgangslage zurück und wird den wegbewegt. Dieser Bewegungsvorgang kann z. B. 40 über die Dosierwaage 10 neu gefüllt, durch einen pneumatischen Stellzylinder ausgeführt Am Formkasten 8 ist auf den beiden Schmalseiten

werden, dessen Fläche und der ihn betätigende je ein Greifer 23 angebracht. Nachdem der auf die Druck so ausgelegt sind, daß der Folienabschnitt Spreizglieder 7 aufgespannte Sack in den Formzwischen den Formstützen zwar straff ausgespannt, kasten 8 eingeführt ist, erfassen die Greifer den Sackjedoch nicht überdehnt wird und der Stellzylinder 45 rand in der Mitte der Spreizglieder 7. Nach dem noch nicht an seinen Endausschlag angelaufen ist. Zurückschwenken des leeren Gefäßes 9 werden die Diese Einrichtung nimmt dann automatisch die un- beiden Spreizglieder 7 aus dem gefüllten, in dem vermeidbaren Maßschwankungen der Schlauchfolie Formkasten 8 ruhenden Sack herausgezogen. Die auf. Die beiden Spreizglieder 7 dienen also dazu, den Formstützen laufen nach oben und schwenken dabei labilen, einseitig verschweißten Schlauchfolien- 50 in die in A b b. 1 ausgezogen gezeichnete Stellung zuabschnitt in einer Kastenform aufzuspannen, wie es rück. Sind sie in dieser Stellung, so beginnt der in der Abb. 2 dargestellt ist. Ihre Breite richtet sich Zyklus des Sackaufziehens.

nach der gewünschten Sacktiefe. Sie können aus Sind die Spreizglieder 7 aus dem gefüllten, im

stabilem Blechmaterial, das nach den Außenseiten Formkasten 8 ruhenden Sack entfernt, so ziehen die abgewinkelt ist, oder aus Vollmaterial mit einer 55 beiden Greifer 23 den Sackmund diametral auseinrinnenförmigen Vertiefung in der Mitte der Längs- ander, wobei zwischen den die obere Behälterseiten bestehen. Über diese Vertiefung spannt sich öffnung, d. h. also den Sackmund bildenden Foliendie Sackfolie frei tragend, so daß die Greifer den enden ein Spalt von einigen Millimetern verbleibt. Sackmund ohne Schwierigkeiten erfassen können. Der Formkasten 8 bewegt sich auf die Evakuier- und

Nach dem Abschneiden des einseitig verschweiß- 60 Schließvorrichtung 13 hin. Dies kann z. B. dadurch ten Sackfolienabschnittes ziehen die Greifer 22 mit geschehen, daß der Formkasten 8, wie in A b b. 3 Hilfe pneumatischer oder elektrischer Transport- dargestellt, nach einer Seite um den Drehpunkt mittel den Schlauchfolienabschnitt völlig über die 14 geneigt wird. Dabei kommt der auseinander-Spreizglieder 7. Diese laufen so lange auseinander, gezogene Sackmund auf die fest stehende, etwas bis sie den Schlauchfolienabschnitt mit einer be- 65 über die eigentliche Schweißelektrode 15 a hinausstimmten vorgegebenen Kraft aufgespannt haben. Ist ragende Gummidichtungsleiste 16 α zu liegen. Die dies geschehen, so lösen sich die Greifer und Saug- Evakuiersonde 17 wird mit Hilfe elektrischer oder vorrichtungen und fahren in die Ausgangsstellung pneumatischer Bewegungsmittel durch den Spalt des

Sackmundes in den Sack bis ins Füllgut eingeführt. Die bewegliche Gummidichtungsleiste 16 b und die bewegliche Schweißelektrode 15 & bewegen sich auf den Sackmund zu, wobei die Gummidichtungsleisten 16 a und 16 b den Sackmund dicht absperren. Die Sonde 17 wird für wenige Sekunden an eine Vakuumeinrichtung angeschlossen und der Sack dabei z. B. auf 200 bis 300 Torr teilevakuiert. Dann werden die Schweißelektroden 15 α und 15 b nach Herausziehen der Sonde 17 aus dem Sack mit Hilfe pneumatischer oder elektrischer Bewegungsmittel zusammengepreßt und dadurch die Folienenden miteinander, verschweißt. Hiernach bewegen sich die Teile der Dicht- und Schweißeinrichtung 16 & und 15 & zurück, worauf sich die Bodenklappe 18 des Formkastens 8 über einen pneumatischen Stellzylinder 19 öffnet und schließlich der fertige, gefüllte, kastenförmige starre Kunststoffsack auf das Transportband 20 fällt. Die Bodenklappe 18 schließt wieder, während der Formkasten 8 in. die senkrechte Ausgangslage zurückschwenkt.

Zu dieser beispielsweisen Vorrichtung gehören zusätzliche, in den Abbildungen nicht dargestellte Einrichtungen wie Vakuumanlage, Hochfrequenzgenerator für die Schweißeinrichtungen 5 und 13 bzw. zugehörige Einrichtungen für eine thermische Schweißeinrichtung einschließlich zugehöriger Steuereinrichtungen.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es möglich, die bekannten Vorteile des Kunststoffes als Verpackungsmaterial, hier zur Herstellung und Verwendung von Kunststoffsäcken, für die Lagerung und für den Versand von feinkörnigen und staubförmigen Schüttgütern zu nutzen. Was vorher in aufwendiger langwieriger Handarbeit in mehreren aufeinanderfolgenden Arbeitsschritten getan werden mußte und durch Fertigungsungenauigkeiten und Arbeitsfehler zu Mangeln oder Beanstandungen führte, wird durch die neue Vorrichtung in wesentlich kürzerer Zeit (in 15 bis 20 Sekunden) fehlerfrei durchgeführt. Obwohl die Einzelfunktionen an sich bekannt sind, ebenso wie das Prinzip der zu ihrer Durchführung notwendigen Vorrichtungselemente, so wird durch ihre sinnvolle Anordnung und das Ineinandergreifen und Zusammenwirken ihrer Funktion

ίο ein Verpackungsapparat geschaffen, der in vorzüglicher Weise die Erfindungsaufgabe löst.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Vorrichtung zum Herstellen von Kunststoffsäcken aus einer Schlauchfolie sowie zum Füllen und Verschließen der Säcke, mit Transportrollen, einer Trennschweißeinrichtung, Greifgliedern und mit diesen nachgeordneten Spreizgliedern, mit einem Formkasten im Bewegungsbereich der Spreizglieder und Füll- und Verschließeinrichtungen im Bewegungsbereich des Formkastens, dadurch gekennzeichnet,daß dieSpreizglieder (7) mit dem Sack in den einen Klappboden (18) aufweisenden Formkasten (8) senkbar und die Mündungsteile (9, 11) der Fülleinrichtung über die derart abgesenkten Spreizglieder (7) verfahrbar angeordnet sind und daß an der Verschließeinrichtung (15 a, 15 i>), im Schwenkbereich des Formkastens angeordnet, eine Vorrichtung (16 a, 16 b, 17) zum Evakuieren der Säcke vorgesehen ist.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1 811758;
   schweizerische Patentschrift Nr. 337 120;
   USA.-Patentschrift Nr. 2 997 831.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen